Автореферат
Автореферати дисертацій arrow Гірнича справа arrow Моделювання роботи клапанів трипоршневих бурових насосів для підвищення ефективності їх проектування та експлуатації
Меню
Головна сторінка
Реклама
Автореферати дисертацій
Бібліотечна справа
Біологічні науки
Будівництво
Воєнна наука. Військова справа
Гірнича справа
Держава та право. Юридичні науки
Економіка. Економічні науки
Електроніка. Обчислювальна техніка
Енергетика
Загальні роботи по техніці
Загальнонаукове знання
Історія. Історичні науки
Культура. Наука. Освіта
Легка промисловість
Математика. Механіка
Медицина. Медичні науки
Мистецтво. Мистецтвознавство
Науки про землю
Політика. Політичні науки
Природничі науки в цілому
Релігія
Сільське та лісове господарство
Соціологія. Демографія
Технологія металів. Машинобудування
Транспорт
Фізика. Астрономія
Філологічні науки
Філософські науки. Психологія
Хімічна технологія. Харчове виробництво
Хімічні науки
Художня література
Реклама


Моделювання роботи клапанів трипоршневих бурових насосів для підвищення ефективності їх проектування та експлуатації

Анотації 

Чаплінський С.С. Моделювання роботи клапанів трипоршневих бурових насосів для підвищення ефективності їх проектування та експлуатації. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.12 – Машини нафтової та газової промисловості. Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу. - Івано-Франківськ, 2004.

   Захищаються результати досліджень, спрямовані на підвищення ефективності і точності розрахунків при проектуванні та експлуатації трипоршневого бурового насоса односторонньої дії та його складових, зокрема клапанних вузлів.
   Вдосконалено математичну модель роботи клапанного вузла за рахунок врахування: стискання бурового розчину та наявності в ньому домішок газу; дії підпірного відцентрового насоса; змінної величини гідродинамічної сили від висоти підйому тарілки над сідлом; нелінійності коефіцієнта витрати клапана (нелінійної залежності m від висоти підйому тарілки h).
   Розроблена математична модель сумісної роботи вхідного та вихідного клапанів поршневого бурового насоса, яка більш повно враховує фактори, які впливають на показники його роботи.
   Змодельована сумісна робота вхідного та вихідного клапанів поршневого бурового насоса та розроблено алгоритм моделювання, що дозволяє проектувати нові та досліджувати існуючі конструкції бурового насоса без проведення складних, високозатратних натурних експериментів.
   Ключові слова: буровий насос, клапанний вузол, коефіцієнт подачі насоса, коефіцієнт витрати клапана, математична модель, комп’ютерне моделювання, вичислювальна гідрогазодинаміка.

Чаплинський С.С. Моделирование работы клапанов трёхпоршневых буровых насосов для повышения эффективности их проектирования и эксплуатации. – Рукопись.

Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук за специальностью 05.05.12 – Машины нефтяной и газовой промышленности. Ивано-Франковский национальный технический университет нефти и газа. - Ивано-Франковск, 2004.

   Защищаются результаты исследований, направленные на повышение эффективности и точности расчётов при проектировании и эксплуатации трёхпоршневого бурового насоса одностороннего действия и его составляющих, в частности клапанных узлов.
   Усовершенствовано математическую модель работы клапанного узла поршневого бурового насоса за счёт учёта: сжатия бурового раствора и наличия в нём примесей газа (воздуха); действия подпорного центробежного насоса; переменного значения гидродинамической силы в зависимости от высоты подъёма тарелки над седлом; нелинейности коэффициента расхода клапана (нелинейной зависимости коэффициента расхода m от высоты подъёма тарелки h).
   Разработана математическая модель совместной работы входного и выходного клапанов трёхпоршневого бурового насоса одностороннего действия, которая более полно учитывает факторы, которые влияют на показатели его роботы.
   Смоделирована совместная работа входного и выходного клапанов поршневого бурового насоса, разработан алгоритм моделирования, который способствует проектированию новых и исследованию существующих конструкций буровых насосов без использования сложных, дорогостоящих натурных экспериментов.
   В первом разделе приведены: анализ существующих конструкций современных поршневых буровых насосов и их составляющих, в частности гидравлических частей и клапанных узлов; тенденции их развития; условия работы и требования, которые к ним предъявляются. Кроме того, проведён анализ: исследований влияния конструктивно-кинематических параметров бурового насоса и его составных частей на характеристики их роботы; методик расчёта и математических моделей описания функционирования клапанных узлов.
   Во втором разделе проведено теоретические исследования роботы поршневого бурового насоса, разработана математическая модель совместной роботы входного и выходного клапанов трёхпоршневого бурового насоса одностороннего действия и алгоритм её решения.
   В третьем разделе разработаны методики экспериментальных исследований коэффициента расхода клапана m с помощью стендового и компьютерного экспериментов, получены эмпирические зависимости, описывающие коэффициент расхода серийных клапанов №5 и №9 (согласно присоединительных размеров) при прямых протоках и обратных перетоках раствора в щели клапана, установлена адекватность результатов, полученных с помощью стендового и компьютерного экспериментов, что свидетельствует о возможности использования компьютерного моделирования для дальнейших исследований коэффициента расхода клапана m = f(h).
   В четвёртом разделе разработан алгоритм моделирования совместной работы входного и выходного клапанов поршневого бурового насоса, проведено компьютерное моделирование процессов, которые проходят во время работы клапанного узла; определён коэффициент расхода клапана №7 поршневого бурового насоса УНБТ-950 с помощью компьютерного эксперимента, используя программные продукты SolidWorks, CosmosFloWorks, TableCurve2D (для аппроксимации экспериментальных данных и получения эмпирических зависимостей m = f(h)). Исследование и определение данного коэффициента проводилось на полномасштабной виртуальной твёрдотелой модели гидравлической части трёхпоршневого бурового насоса УНБТ-950 с помощью разработанной методики, описанной в третьем разделе.
   В пятом разделе приведены результаты исследований совместной работы клапанов трёхпоршневого бурового насоса УНБТ-950, полученные с помощью разработанной модели.
   Установлены значения коэффициента подачи бурового насоса УНБТ-950 с клапанным узлом №7 при различных режимах его работы.
   На основании результатов исследований с использованием компьютерного моделирования намечены пути оптимизации режимов работы бурового насоса для достижения максимального значения коэффициента подачи при соблюдении условий нормальной работы как клапанных узлов, так и насоса в целом.
   Исследовано влияние нелинейности коэффициента расхода клапана на характеристики его работы. В результате установлено, что его значение существенно влияет на точность определения максимальной высоты подъема и скорости посадки тарелки.
   Ключевые слова: буровой насос, клапанный узел, коэффициент подачи насоса, коэффициент расхода клапана, математическая модель, компьютерное моделирование, вычислительная гидрогазодинамика.

Chaplinskiy S.S. Design of work of valves of triplex mud pumps for the increase of efficiency of their planning and exploitation. – The manuscript.

Thesis for a candidate dissertation of science / Engineering degree on specialty 05.05.12 – Machines of oil and gas industry. Ivano-Frankivsk national technical University of oil and gas. - Ivano-Frankivsk, 2004.

   Results of researches directed on the increase of efficiency and exactness of calculation at planning of mud pump of one-sided action and his component, in particular valve knots are being defended.
   The mathematical model of work of valve knot is improved due to an account: clench of drilling solution and presence of gas admixtures in it; actions of centrifugal pump; variable quantity of hydrodynamic force from the height of rising the plate above a saddle; non-linearity of coefficient of expense of valve (nonlinear dependence m from heights of rising the plate above a saddle h).
   Mathematical model of compatible work of entrance and output valves of piston mud pump, which takes into account most complete factors, which affect the indexes of work of mud pump is developed.
   Compatible work of entrance and output valves of piston mud pump is modeled and the algorithm of design is developed, that allows to design new and explore existent constructions of mud pump without conducting of difficult, high-expense model experiments.
   Keywords: mud pump, valve knot, coefficient of serve of pump, coefficient of expense of valve, mathematical model, computer design, computational fluid dynamics.

Скачати автореферат дисертації безкоштовно (повна версія)
Моделювання роботи клапанів трипоршневих бурових насосів для підвищення ефективності їх проектування та експлуатації

 
< Попередня   Наступна >

Всі права на опубліковані матеріали належать їх авторам. Матеріали розміщено виключно для ознайомлення.

Автореферати українських дисертацій. Скачай безкоштовно!